励磁控制装置及励磁控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了励磁控制装置及励磁控制方法。本发明专利技术是根据同步机（２１）输出的无功电流（ＩＱ）、变压器（２２）高压侧目标电压（Ｖ↓［Ｈｒｃｆ］）及加速功率振荡衰减的相位补偿传递函数（Ｆ↓［Ｈ１］（ｓ））设定同步机（２１）输出端的目标电压（Ｖ↓［Ｇ］）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及力图提高电力系统电压稳定性及电力系统稳态稳定度的励磁 控制装置及励磁控制方法。
技术介绍
图1所示为以往的励磁控制装置构成图，在图中，l为同步机，2为变压 器，3为断路器，4为输电线，5为发电厂的输电母线，6为检测同步机1输出 端电压V(;的电压互感器(下面称为PT)， 7为测量同步机1输出的无功电流IQ 的电流互感器(下面称为CT),8为根据利用CT7检测的无功电流1 及变压器2 高压侧的目标电压V^f设定同步机1输出端目标电压V^t的电压设定器。9为从利用电压设定器8设定的目标电压V^f减去利用PT6检测的输出端 电压V。并输出其偏差信号的减法吕，10为将减法器9输出的偏差信号作为输入 条件来控制励磁机11的整流时间的自动电压调整装置(下面称为AVR)， 11为 根据AVR10的指令供给同步机1励磁绕组12的励磁电流的励磁机，12为同步 机1的励磁绕组。另外，图2所示为以往的励磁控制方法的流程图。下面说明工作情况。首先，PT6检测同步机1的输出端电压Ve(步骤STl)，同时CT7检测同步 机1输出的无功电流1 (步骤2)。若CT7检测出无功电流IQ，则电压设定器8根据该无功率电流1。变压器2 高压侧的目标电压VHr￡f，设定同步机1输出端的目标电压V^f(步骤ST3)。下面叙述具体的设定方法。同步机1的输出端电压V。与变压器2的高压侧电压VH具有式(1)的关系式 (1)中的Xt是变压器2的电抗)。VG=VH+Xt.IQ (1)另外，在如图3所示的多台同步机1与输电系统连接时，与其它同步机之 间的电抗近似为零，由于各同步机1的输出端电压VG的电压差及响应差，有 环流流过，同步机1处于过载。为了抑制该环流发生，如式(2)所示，从变压 器2的电抗X,减去抑制环流部分对应的电抗XDR。这里，抑制环流部分对应的 电抗L设定为变压器2的电抗Xt的百分之几的值，该值根据经济设定。VGref: BHref'十(X「Xdr).I(J (2)因而，电压设定器8通过将同步机1输出的无功电流1。及变压器2高压侧 的目标电压Vhw代入式(2)，计算同步机1输出端的目标电压V(; f。这样，若电压设定器8设定同步机1输出端的目标电压Ve f，则减法器9 从利用电压设定器8设定的目标电压V^f减去利用PT6检测的同步机1的输出 端电压V;，输出该减法结果即偏差信号(步骤ST4)。一旦减法器9输出偏差信号，则AVR10将该偏差信号例如作为下述传递函 数的输入条件，生成控制励磁机11的整流时间的时间信号(步骤ST5)。传递函数二K.(1+1YD.S)/(1+W) (3)式中，K为增益常数T,d及T,。为时间常数 S为拉普拉斯算子励磁机11若以AVD接受时间信号，则根据该时间信号对同步机1的励磁 绕组12供给励磁电流(步骤ST6)。另外，若减法器9输出的偏差信号为正，则 供给励磁绕组12的励磁电流增加，同步机1的输出端电压V。升高，而若减法 器9输出的偏差信号为负，则供给励磁绕组12的励磁电流减少，同步机1的 输出端电压V(;降低。这样进行控制，使同步机1的输出端电压V(;与目标电压V^f—致，同时进 行控制，在同步机1输出的无功电流1 为零时，使变压器2的高压侧电压VH 与目标电压Vm—致。VG=VHref+(Xt-XDR).IQ (4)VH=VHre「X,IQ (5)这样，由于输电母线5的电压维持一定，因此例如即使输电线4发生事故， 也能够减缓整个输电系统的电压下降。以往的励磁控制装置由于如上所述构成，因此即使输电线4发生事故，虽 然也能够减缓整个输电系统的电压下降，但由于没有使系统事故时产生的功率 振荡加速率衰减的装置，因此存在的问题是，必须另外设置为加速功率振荡衰 减用的电力系统稳定控制装置(PSS)。本专利技术是为解决上述问题而提出的，目的在于得到能够控制变压器高压侧 电压为一定、同时能够加速功率振荡衰减的。
技术实现思路
本专利技术的励磁控制装置设有根据利用无功电流检测装置检测的无功电流、 变压器高压侧目标电压及加速功率振荡衰减的相位补偿函数设定同步机输出端目标电压的电压设定装置。这样具有能够控制变压器高压侧电压为一定并能够加速功率振荡衰减的效果。本专利技术的励磁控制装置，是使电压设定装置考虑到利用电压检测装置检测的输出端电压来设定同步机输出端的目标电压。这样具有能够调整功率振荡衰减速率为所希望速率的效果。本专利技术的励磁控制方法是根据同步机输出的无功电流、变压器高压侧的目标电压及加速功率振荡衰减的相位补偿函数设定同步机输出端的目标电压。这样具有能够控制变压器高压侧电压为一定并能够加速功率振荡衰减的效果。本专利技术的励磁控制方法是考虑到同步机输出端电压来设定该同步机输出 端的目标电压。这样具有能够调整功率振荡衰减速度为所希望速度的效果。本专利技术提供一种励磁控制装置，具有检测通过变压器与输电系统连接的同 步机的输出端电压的电压检测装置、检测所述同步机输出的无功电流的无功电 流检测装置、根据利用所述无功电流检测装置检测的无功电流和所述变压器高 压侧目标电压以及加速功率振荡衰减的相位补偿函数设定所述同步机输出端 目标电压的电压设定装置、根据利用所述电压设定装置设定的目标电压与利用 上述电压检测装置检测的输出端电压之偏差对所述同步机的励磁系统进行控 制的控制装置。本专利技术提供一种励磁控制方法，若检测出通过变压器与输电系统连接的同步机输出端电压，同时检测出该同步机输出的无功电流，则根据该无功电流、 所述变压器高压侧目标电压及加速功率振荡衰减的相位补偿函数来设定所述 同步机输出端的目标电压，根据该目标电压与所述输出端电压之偏差控制所述 同步机的励磁系统。本专利技术还提供一种励磁控制装置，具有检测通过变压器与输电系统连接 的同步机的输出端电压的电压检测装置；检测所述同步机输出的无功电流的无 功电流检测装置；根据利用所述无功电流检测装置检测的无功电流和所述变压 器高压侧目标电压设定所述同步机输出端目标电压的电压设定装置，所述电压 设定装置包含加速功率振荡衰减电路；根据利用所述电压设定装置设定的目标 电压与利用上述电压检测装置检测的输出端电压之偏差、以及所述加速功率振 荡衰减电路输出的时间信号，对所述同步机的励磁系统进行控制的控制装置。本专利技术还提供一种励磁控制方法，检测通过变压器与输电系统连接的同步 机输出端电压；检测所述同步机输出的无功电流；根据所述无功电流和所述变 压器高压侧目标电压，设定所述同步机输出端目标电压，以加速功率振荡衰减；根据所述目标电压与所述输出端电压之偏差、以及加速功率振荡衰减电路输出 的时间信号，对所述同步机的励磁系统进行控制。附图说明图1所示为以往的励磁控制装置构成图。图2所示为以往的励磁控制方法流程图。图3所示为无限大母线模型系统的系统图。图4所示为本专利技术实施形态1的励磁控制装置构成图。图5所示为本专利技术实施形态1的励磁控制方法流程图。图6所示为带有电力系统稳定功能的电压设定器的内部构成说明图。图7所示为本专利技术实施形态2的励磁控制装置构成图。图8所示为本专利技术实施形态2的励磁控制装置构成图。图9所示为带有电力系统稳定功能的电压设定器的内部构成说明图。具体实施方式为了更详细说明本专利技术，下面根据附图说明实施本专利技术用的最佳形态。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种励磁控制装置，其特征在于，具有检测通过变压器与输电系统连接的同步机的输出端电压的电压检测装置、检测所述同步机输出的无功电流的无功电流检测装置、根据利用所述无功电流检测装置检测的无功电流和所述变压器高压侧目标电压以及加速功率振荡衰减的相位补偿函数设定所述同步机输出端目标电压的电压设定装置、根据利用所述电压设定装置设定的目标电压与利用上述电压检测装置检测的输出端电压之偏差对所述同步机的励磁系统进行控制的控制装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：北村仁美，下村胜，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]